元胞自动机和复杂性:论文集 Cellular Automata and Complexity: Collected Papers

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内容简介

数学方程是模拟自然最好的方式吗?至少很长一段时间以来,人们都是这样认为的。但是在20世纪80年代早期,史蒂芬·沃尔夫勒姆 Stephen Wolfram提出了一种特别的方式,他认为人们应该基于直接而简单的计算机程序来建模。他对一类被称为元胞自动机的模型进行深入的研究,发现了一个事实:基于简单的规则,可以演化出高度复杂的行为,并且可以模拟出自然界中的很多现象。同样也基于这样一个事实,他开始了一个新的研究项目,进而演变为复杂性科学,他的研究结果被应用在很多方面,从所谓的分门别类到人工生命,再到密码学和流体力学的新思想。这本书收集了Wolfram关于元胞自动机和复杂性研究的原始论文,有一些是科学界广为人知,但也有一些也从来没有发表过。元胞自动机已经成为了一个新的研究领域,在物理学、经济学和计算机科学许多影响具有非常重要的影响。

基本信息

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《元胞自动机和复杂性:论文集》




作者简介

史蒂芬·沃尔夫勒姆 Stephen Wolfram是著名英国科学家,数学软件Mathematica的创始人,同时是沃尔夫勒姆研究公司的创立者和首席执行官,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的兼职教授。2012年,他成为美国数学协会的院士。学术上,他以粒子物理学、元胞自动机、宇宙学、复杂性理论、计算机代数系统上的研究成果闻名于世。

内容目录

目录大纲

  • 前言
  • 第一部分: 最初的论文
  • 1:元胞自动机的统计力学
  • 2.元胞自动机的代数性质
  • 3.基于元胞自动机上的普适性和复杂性
  • 4.元胞自动机的理论
  • 5.理论物理种的不确定性与界定
  • 6.二维的元胞自动机
  • 7.物理系统中随机性的起源
  • 8.元胞自动机的热力学与流体力学
  • 9.元胞自动机中随机序列的产生
  • 10.复杂工程的方法
  • 第二部分:附加与勘定论文
  • 1.计算机之于科学与Mathematics
  • 2.二项式系数几何
  • 3.元胞自动机理论的两个问题
  • 4.元胞自动机与密码机制
  • 5.复杂系统理论
  • 6.元胞自动机的超级运算
  • 第三部分:附件
  • 1.元胞自动机属性列表
  • 2.史蒂芬·沃尔夫勒姆 Stephen Wolfram的参考书目

原文摘录

元胞自动机被当作简单的数学模型来研究统计力学中的自组织现象,一个比较具体的分析是通过给出由1和0所在的位置次序生成最基本的元胞自动机,在离散时间步骤中,每个站点根据其最近邻域值的确定规则进行演化,在简单的初始结构下,元胞自动机要么趋向于均匀性状态,要么产生具有分形表达式1.59或1.69的自相似模式,在“随机”的初始构型下,细胞自动机演化的不可逆共同点产生出了几个自组织现象。 所生成结构的统计性质被发现存在于两个普适性类别中,而与初始状态的细节或细胞自动机规则无关。我们也研究了更复杂的细胞自动机,并讨论了它与动态系统理论和计算理论之间的联系。

——引文

部分书评

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参考文献

英文书籍资料

1、亚马逊图书

2、google图书

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